重金屬污染土壤修復(fù)技術(shù)及其修復(fù)實(shí)踐探討

呂彬彬

摘要：由于近幾年工農(nóng)業(yè)發(fā)展迅猛，部分地區(qū)的經(jīng)濟(jì)面貌發(fā)生了可喜的變化，但環(huán)境中也隨之出現(xiàn)大量的有害金屬物質(zhì)，這些有害物質(zhì)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的漂浮、沉降，導(dǎo)致土壤中重金屬含量超標(biāo)，環(huán)境污染問(wèn)題日益嚴(yán)重。更重要的是，重金屬通過(guò)動(dòng)植物進(jìn)入生物鏈，經(jīng)過(guò)反復(fù)循環(huán)，作為食物鏈頂端的人類(lèi)不可避免的將有害物質(zhì)攝入體內(nèi)，長(zhǎng)此以往，人民身體健康一定會(huì)受到嚴(yán)重威脅；與此同時(shí)，被污染的土地基本無(wú)法進(jìn)行農(nóng)作物耕種，農(nóng)民得不到豐收，使依靠農(nóng)業(yè)生產(chǎn)為生的人民基本生活無(wú)法得到保障。這種現(xiàn)象長(zhǎng)期得不到解決，勢(shì)必會(huì)影響到我國(guó)相關(guān)方面的人文及經(jīng)濟(jì)發(fā)展，造成不必要的社會(huì)輿論；并且，重金屬等有害物質(zhì)潛伏在體內(nèi)造成的重大后果不可估量，身體健康受到威脅，其他經(jīng)濟(jì)活動(dòng)更是無(wú)從談起，對(duì)該地區(qū)的發(fā)展具有深遠(yuǎn)影響。因此，本文站在對(duì)重金屬污染的土壤修復(fù)的角度，針對(duì)土壤的修復(fù)技術(shù)以及實(shí)踐進(jìn)行研究探討，希望可以為重金屬污染土壤的嚴(yán)峻問(wèn)題提出切實(shí)有效的解決方案，保障人民身體健康和社會(huì)穩(wěn)定。

關(guān)鍵詞：重金屬污染；土壤修復(fù)技術(shù)；修復(fù)實(shí)踐

引言

近年，我國(guó)部分地區(qū)頻繁出現(xiàn)重金屬污染事件，甚至是重金屬中毒事件，造成了惡劣影響，引起社會(huì)的廣泛關(guān)注，因而人們非常關(guān)注土壤重金屬污染問(wèn)題。政府也對(duì)重金屬污染的重視程度越來(lái)越深，很多土壤污染方面的專(zhuān)家通過(guò)示范工程開(kāi)始對(duì)相關(guān)生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行深入研究，總結(jié)了很多理論成果。部分成果還需要進(jìn)一步完善，努力與預(yù)期效果達(dá)成一致，保障人民身心健康。因此，不斷加大對(duì)重金屬污染土壤的研究力度，對(duì)改善環(huán)境具有深遠(yuǎn)影響。

1、污染的源頭

其污染的主要來(lái)源有工業(yè)廢物、污水灌溉、大氣沉降、城市生活垃圾等諸多方面，其中所占比例持續(xù)上漲的是污水中的工業(yè)廢水，它的成分非常復(fù)雜，值得一提的是金屬冶煉、化學(xué)工業(yè)以及采礦中所含有的大量難以降解的重金屬物質(zhì)更為頑固，處理難度很大，以上污染成為了當(dāng)前重金屬污染土壤的主要源頭。

1.1空氣對(duì)土壤的污染

金屬冶煉、化學(xué)工業(yè)、電力的生產(chǎn)、使用、運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程，石油、煤炭等可燃物燃燒放熱的過(guò)程所產(chǎn)生的大量復(fù)雜的重金屬元素被釋放到大氣中，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的沉淀導(dǎo)致了鐵路及公路兩旁的重金屬含量過(guò)高。經(jīng)過(guò)學(xué)者的不斷實(shí)踐證實(shí)，土壤中的重金屬含量與Hg元素的含量密切相關(guān)。土壤具有吸附作用，植物以介質(zhì)吸收的方式得以存活，空氣中的重金屬正是通過(guò)這種方法逐漸進(jìn)入到土壤中的。

1.2污水對(duì)土壤的污染

近年來(lái)，輕重工業(yè)的發(fā)展腳步越來(lái)越快，水資源匱乏的問(wèn)題也日益嚴(yán)重，加之許多企業(yè)事不關(guān)己高高掛起的態(tài)度，大量未經(jīng)合理處理的廢水被肆意排放到河流中，很快就出現(xiàn)了污水灌溉的問(wèn)題。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)每年的污水量達(dá)到了630億噸，無(wú)疑這是個(gè)驚人的數(shù)字，繼而超高量的污水引發(fā)的是土壤重金屬問(wèn)題。

1.3金屬冶煉、采礦對(duì)土壤的污染

工業(yè)礦區(qū)的重金屬污染情況依然非常嚴(yán)重，作業(yè)過(guò)程中產(chǎn)生的未經(jīng)處理的廢水、廢渣廢料等都對(duì)土壤造成了不同程度、不可逆的污染，不容樂(lè)觀的是，污染范圍會(huì)以廢棄堆為中心持續(xù)擴(kuò)大。

2、土壤污染修復(fù)技術(shù)

2.1生物技術(shù)修復(fù)

此項(xiàng)技術(shù)主要是通過(guò)對(duì)微生物、植物的不斷培養(yǎng)，對(duì)重金屬突擊移除，或者是將污染物分解，將有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化成無(wú)害物質(zhì)。

2.1.1植物修復(fù)技術(shù)

植物修復(fù)技術(shù)，其實(shí)質(zhì)就是合理利用某些對(duì)重金屬吸附累積作用超強(qiáng)的植物，種植在土地上，等到植物成熟，這部分土壤中的重金屬含量也會(huì)大大減少，再將這些植物或合理保管或妥善處理，從而達(dá)到修復(fù)被污染土壤的目標(biāo)。植物提取、植物鈍化、植物揮發(fā)是三種主要的修復(fù)方式。植物提取，就是通過(guò)某些植物的種植，把重金屬污染物從中吸收出來(lái)，轉(zhuǎn)移到植物中，然后再合理處理，就達(dá)到了解決土壤中重金屬過(guò)多的問(wèn)題；植物鈍化，就是某些植物的根會(huì)分泌一些使重金屬活性降低的物質(zhì)，其活性降低以后，重金屬的生物毒性也會(huì)大大減弱，重金屬即使進(jìn)入食物鏈，也不會(huì)威脅到人體生命健康；植物揮發(fā)，就是經(jīng)過(guò)對(duì)重金屬的吸收，再將其揮發(fā)出去。

2.1.2微生物修復(fù)技術(shù)

顧名思義，微生物修復(fù)技術(shù)就是通過(guò)微生物對(duì)重金屬的吸附，又能將所吸附的重金屬污染物轉(zhuǎn)化成低毒低害的某種產(chǎn)物，從而降低重金屬的污染程度。微生物沒(méi)有對(duì)重金屬直接分解的功能，但是它們卻可以使重金屬的物理、化學(xué)性質(zhì)發(fā)生改變，從而影響重金屬的遷移方向和轉(zhuǎn)化方式。更具體地說(shuō)，微生物對(duì)土壤的修復(fù)主要包含生物積累、生物吸附以及細(xì)胞外沉淀等物理化學(xué)反應(yīng)。微生物的細(xì)胞表面是帶有正負(fù)電荷的，所以它對(duì)土壤中存在的重金屬離子進(jìn)行不斷吸附，微生物依靠這個(gè)機(jī)理就可以將許多重金屬離子儲(chǔ)存在細(xì)胞中，而后在細(xì)胞內(nèi)部發(fā)生一系列的氧化還原反應(yīng)，以達(dá)到降低生物毒性的效果。

2.2化學(xué)修復(fù)技術(shù)

化學(xué)修復(fù)技術(shù)主要包括兩個(gè)方面，即化學(xué)穩(wěn)定固化和化學(xué)淋洗。所謂化學(xué)穩(wěn)定固化，就是在重金屬污染的土壤中加入一定數(shù)量的固化劑，通過(guò)固化劑來(lái)改變土壤的理化性質(zhì)，通過(guò)吸附及沉淀等手段來(lái)降低重金屬的活性和毒性，抑制其有效性?；瘜W(xué)淋洗，就是依靠外部壓力或者重力的作用，向土壤中注入化學(xué)溶劑，在土壤中將重金屬由固相轉(zhuǎn)化成液相，再將被溶解的重金屬提取出來(lái)，對(duì)重金屬溶液進(jìn)行有效處理。當(dāng)前重金屬修復(fù)穩(wěn)定劑主要包括無(wú)機(jī)礦物、磷酸鹽、粘土礦物等。

3、土壤修復(fù)技術(shù)實(shí)施

國(guó)外學(xué)者M(jìn)adejon等人堅(jiān)持進(jìn)行土壤修復(fù)試驗(yàn)，通過(guò)糖酸鹽、風(fēng)化褐煤、生物固體堆肥等手段對(duì)土壤進(jìn)行不斷的嘗試和改良。試驗(yàn)表明，某些土壤改良劑對(duì)降低土壤中重金屬的含量發(fā)揮著巨大作用，可以大大減小土壤污染概率。礦區(qū)的土壤污染一直是難以解決的問(wèn)題，這種情況下可以把原位化學(xué)固定和植物修復(fù)相結(jié)合，有效推進(jìn)礦區(qū)植被恢復(fù)速度，降低土壤污染風(fēng)險(xiǎn)。近幾年來(lái)，許多西方國(guó)家陸續(xù)對(duì)礦區(qū)的土地污染問(wèn)題開(kāi)展了研究工作，在實(shí)際應(yīng)用中的成果顯著，部分植物修復(fù)土壤技術(shù)也得到了相應(yīng)的推廣。2000年，北美、歐洲的土壤修復(fù)技術(shù)在市場(chǎng)中份額就占到了4億，到2005年，單單美國(guó)的市場(chǎng)份額達(dá)到25億，對(duì)比之下，僅僅五年時(shí)間，其所占份額就有如此突飛猛進(jìn)的效果，可見(jiàn)此項(xiàng)技術(shù)很可能發(fā)展成為一個(gè)強(qiáng)有力的潛力行業(yè)。此外，保護(hù)土壤保護(hù)地球活動(dòng)確實(shí)已經(jīng)迫在眉睫，經(jīng)過(guò)實(shí)施土壤修復(fù)技術(shù)有效緩解土壤重金屬污染問(wèn)題，對(duì)人類(lèi)的發(fā)展具有重大意義。

眾所周知，近幾年我國(guó)的重金屬污染事件屢見(jiàn)不鮮，由于土壤的重金屬污染與農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量密切相關(guān)，所以全力開(kāi)展土壤修復(fù)活動(dòng)顯得尤為重要。面臨土地污染的嚴(yán)峻考驗(yàn)，我國(guó)當(dāng)下取得的科研成果與預(yù)期效果還相差很多，相信經(jīng)過(guò)持續(xù)不斷地試驗(yàn)，一定會(huì)達(dá)到改善土壤質(zhì)量的目標(biāo)，未來(lái)我們要致力于土壤修復(fù)技術(shù)的研發(fā)和實(shí)踐，這對(duì)保護(hù)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)發(fā)展都具有重要意義。

4、結(jié)語(yǔ)

由于全球都出現(xiàn)了重金屬污染土地的現(xiàn)象，國(guó)內(nèi)外的專(zhuān)家學(xué)者紛紛對(duì)污染修復(fù)技術(shù)做起研究。在微生物修復(fù)、植物修復(fù)、化學(xué)穩(wěn)定固化修復(fù)等方面取得了一定的科研成果，但實(shí)際應(yīng)用效果不太理想，仍在局部試驗(yàn)狀態(tài)，還需作出進(jìn)一步調(diào)整以更順利的進(jìn)行推廣。根據(jù)當(dāng)前形勢(shì)，重金屬污染土壤的種類(lèi)多、因素復(fù)雜，單靠一種修復(fù)技術(shù)無(wú)法對(duì)土壤進(jìn)行最大程度上的保養(yǎng)修復(fù)，畢竟單一的技術(shù)都有其自身的局限性。所以，將生物技術(shù)和化學(xué)技術(shù)有機(jī)的結(jié)合，揚(yáng)長(zhǎng)避短，從時(shí)間、空間上對(duì)土壤進(jìn)行全方位的修復(fù)，以在最短時(shí)間取得最大的成果。

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